CaffeをCPU ModeでMac OS X 10.10に入れる手順


# はじめに
基本的に本家のチュートリアルに従います。
が、ちょいちょい思い遣りにかける部分があるので、この手順書ではそのあたりを省くことなく書いていきます。

**pyenvでanaconda-2.1.0が入っていることを前提としているので注意。**

本家でも強くanaconda使えと推しているので素直に従います。
もしまだの場合は[ここ](http://qiita.com/knao124/items/edb6a1b5a62410768f05)を参考にまずはanaconda-2.1.0をいれてください。

# 実行日
2015-08-17。

# 環境
* OS: Mac OS X 10.10.4
* CPU: 2.6GHz Intel Core i7
* メモリ: 16 GB 1600 MHz DDR3
* brewインストール済み。
* pyenvインストール済み。
* gitインストール済み
* anaconda-2.1.0使用

brew, pyenvの入れ方手順は[こちら](http://qiita.com/knao124/items/edb6a1b5a62410768f05)。


# おおまかな流れ
1. Caffeに必要なパッケージをbrewでインストール
2. caffe repoをcloneして、ビルドするための設定ファイルをあれこれ書き換える
3. ビルド
4. 動作テスト

# 1. Caffeに必要なパッケージをbrewでインストール
入れるものは、snappy leveldb gflags glog szip lmdb protobuf boost boost-python openblas opencv hdf5
最後2つ以外は簡単に入ります。最後2つはちょこっと設定を編集してからじゃないとこける。

OpenBLASは入れなくてもいいんですが、CPUモードで、ちょっと早くなるらしいので、さくっと入れておきます。
あとでcaffeのビルド設定を1行変更しないといけなくなるので注意。

## 1-1. snappy leveldb gflags glog szip lmdb protobuf boost boost-python openblas

まずは簡単なもの。

```
$ brew install -vd snappy leveldb gflags glog szip lmdb
$ brew install --build-from-source --with-python --fresh -vd protobuf
$ brew install --build-from-source --fresh -vd boost boost-python
$ brew tap homebrew/science # need the homebrew science source for OpenCV and hdf5
$ brew install openblas
```

## 1-2. opencv

```
$ brew edit opencv
```

で、`-DPYTHON_LIBRARY`と`-DPYTHON_INCLUDE_DIR`に関して以下のように編集。

```ruby:/usr/local/Library/Taps/homebrew/homebrew-science/opencv.rb#L93-94ぐらい
...

  args << "-DPYTHON_LIBRARY=#{py_lib}/libpython2.7.#{dylib}"
  args << "-DPYTHON_INCLUDE_DIR=#{py_prefix}/include/python2.7"

...

```

満を持して、

```
$ brew install opencv
```

## 1-3. hdf5
ちょっと前まではそのままbrew installで良かったっぽいが、最新版のhdf5-1.8.14だとcaffeが使うバージョンでなく、後でcaffe使おうとしたときにエラーが起きる。
ので、hdf5-1.8.13をインストールするように編集する。

```
$ brew edit hdf5
```

で、最初の数行にある部分を以下のように編集。

```ruby:/usr/local/Library/Taps/homebrew/homebrew-science/opencv.rb
  url "http://www.hdfgroup.org/ftp/HDF5/releases/hdf5-1.8.13/src/hdf5-1.8.13.tar.bz2"  
  sha1 "712955025f03db808f000d8f4976b8df0c0d37b5"
```

満を持して、

```
$ brew install hdf5
```



以上でパッケージのインストールはおしまい。このあたりまでは簡単。

# 2. caffe repoをcloneして、ビルドするための設定ファイルをあれこれ書き換える
## 2-1. caffeをclone

```
$ git clone https://github.com/BVLC/caffe.git
```

で、何かと便利なのと、後でも使うので、以下のような環境変数を定義しておく。

```bash:.zshrc
...
export CAFFE_ROOT=/path/to/caffe
...
```

## 2-2. ビルド設定ファイルをコピー

```
$ cd $CAFFE_ROOT
$ cp Makefile.config.example Makefile.config
```

## 2-3. ビルド設定ファイルを自分の環境に合わせて書き換え
以下のように書き換え。（環境変数 `PYENV_ROOT` はpyenvの設定時に書いてあるはず。）

```
## Refer to http://caffe.berkeleyvision.org/installation.html
# Contributions simplifying and improving our build system are welcome!

# cuDNN acceleration switch (uncomment to build with cuDNN).
# USE_CUDNN := 1

# CPU-only switch (uncomment to build without GPU support).
CPU_ONLY := 1

# To customize your choice of compiler, uncomment and set the following.
# N.B. the default for Linux is g++ and the default for OSX is clang++
# CUSTOM_CXX := g++
CUSTOM_CXX := /usr/bin/clang++

# CUDA directory contains bin/ and lib/ directories that we need.
CUDA_DIR := /usr/local/cuda
# On Ubuntu 14.04, if cuda tools are installed via
# "sudo apt-get install nvidia-cuda-toolkit" then use this instead:
# CUDA_DIR := /usr

# CUDA architecture setting: going with all of them.
# For CUDA < 6.0, comment the *_50 lines for compatibility.
CUDA_ARCH := -gencode arch=compute_20,code=sm_20 \
		-gencode arch=compute_20,code=sm_21 \
		-gencode arch=compute_30,code=sm_30 \
		-gencode arch=compute_35,code=sm_35 \
		-gencode arch=compute_50,code=sm_50 \
		-gencode arch=compute_50,code=compute_50

# BLAS choice:
# atlas for ATLAS (default)
# mkl for MKL
# open for OpenBlas
# BLAS := atlas
BLAS := open
# Custom (MKL/ATLAS/OpenBLAS) include and lib directories.
# Leave commented to accept the defaults for your choice of BLAS
# (which should work)!
# BLAS_INCLUDE := /path/to/your/blas
# BLAS_LIB := /path/to/your/blas

# Homebrew puts openblas in a directory that is not on the standard search path
BLAS_INCLUDE := $(shell brew --prefix openblas)/include
BLAS_LIB := $(shell brew --prefix openblas)/lib

# This is required only if you will compile the matlab interface.
# MATLAB directory should contain the mex binary in /bin.
# MATLAB_DIR := /usr/local
# MATLAB_DIR := /Applications/MATLAB_R2012b.app

# NOTE: this is required only if you will compile the python interface.
# We need to be able to find Python.h and numpy/arrayobject.h.
#PYTHON_INCLUDE := /usr/include/python2.7 \
#		/usr/lib/python2.7/dist-packages/numpy/core/include
# Anaconda Python distribution is quite popular. Include path:
# Verify anaconda location, sometimes it's in root.
ANACONDA_HOME := $(PYENV_ROOT)/versions/anaconda-2.1.0
PYTHON_INCLUDE := $(ANACONDA_HOME)/include \
	$(ANACONDA_HOME)/include/python2.7 \
	$(ANACONDA_HOME)/lib/python2.7/site-packages/numpy/core/include \

# We need to be able to find libpythonX.X.so or .dylib.
# PYTHON_LIB := /usr/lib
PYTHON_LIB := $(ANACONDA_HOME)/lib

# Homebrew installs numpy in a non standard path (keg only)
# PYTHON_INCLUDE += $(dir $(shell python -c 'import numpy.core; print(numpy.core.__file__)'))/include
# PYTHON_LIB += $(shell brew --prefix numpy)/lib

# Uncomment to support layers written in Python (will link against Python libs)
# WITH_PYTHON_LAYER := 1

# Whatever else you find you need goes here.
INCLUDE_DIRS := $(PYTHON_INCLUDE) /usr/local/include
LIBRARY_DIRS := $(PYTHON_LIB) /usr/local/lib /usr/lib

# If Homebrew is installed at a non standard location (for example your home directory) and you use it for general dependencies
# INCLUDE_DIRS += $(shell brew --prefix)/include
# LIBRARY_DIRS += $(shell brew --prefix)/lib

# Uncomment to use `pkg-config` to specify OpenCV library paths.
# (Usually not necessary -- OpenCV libraries are normally installed in one of the above $LIBRARY_DIRS.)
# USE_PKG_CONFIG := 1

BUILD_DIR := build
DISTRIBUTE_DIR := distribute

# Uncomment for debugging. Does not work on OSX due to https://github.com/BVLC/caffe/issues/171
# DEBUG := 1

# The ID of the GPU that 'make runtest' will use to run unit tests.
TEST_GPUID := 0

# enable pretty build (comment to see full commands)
Q ?= @
```

# 3. Caffeのビルド
## 3-1. テスト&ビルド
いよいよビルド。-jは並列処理の数なので、よしなに設定してください。なくてもおｋ。遅いけど。

```
$ cd $CAFFE_ROOT
$ make clean
$ make all -j4
$ make test -j4
$ make runtest
```

実行した結果、特にエラーもでていなければおｋ

## 3-2. PyCaffeを入れる。

pythonでcaffeを呼び出せるようにpythonでラッピングされたcaffeもビルド。

```
$ cd $CAFFE_ROOT/python
$ make pycaffe
$ make distribute
```

これも実行した結果、特にエラーもでていなければおｋ

## 3-3. Caffe用の環境変数の設定
以下を設定する。
DYLD_FALLBACK_LIBRARY_PATHを設定していないとimport caffeで落ちる。

```
# Caffe
export ANACONDA_HOME=$PYENV_ROOT/versions/anaconda-2.1.0
export PYTHONPATH=$CAFFE_ROOT/python:$PYTHONPATH
export DYLD_FALLBACK_LIBRARY_PATH=$ANACONDA_HOME/lib:/usr/local/lib:/usr/lib
```

# 4. 動作テスト
pythonのインタープリターを立ち上げて動作テスト。

```
$ python 
>>> import caffe
>>>
```

無事なにも怒られなければ成功です。

もしgoogle.protobufがない、といった旨のエラーが出る場合は、以下のコマンドでpythonからprotobufを入れてみてください。

```
$ pip install protobuf

```